Question

【題目】金屬鈦因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能被稱為“未來金屬”，其工業(yè)冶煉涉及到的反應(yīng)如下：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO

回答下列相關(guān)問題：

（1）鈦的價(jià)層電子排布式為______________。

（2）已知部分物質(zhì)熔沸點(diǎn)如下：

名稱	金紅石	金剛石	四氯化鈦	四溴化鈦	四碘化鈦
化學(xué)式	TiO2	C	TiCl4	TiBr4	TiI4
熔點(diǎn)	1830℃	3550℃	-24.1℃	38℃	150℃
沸點(diǎn)	2927℃	4827℃	136.4℃	233.1℃	377.2℃
晶型	離子晶體		分子晶體

表中金剛石的晶型為_________；自左向右，表中的三種鈦的鹵化物熔沸點(diǎn)依次升高的原因是_____________。

（3）配位數(shù)為6，組成為TiCl3·6H2O的晶體有兩種：化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的X呈綠色，定量實(shí)驗(yàn)表明，X與AgNO3以1：2物質(zhì)的量比反應(yīng)生成沉淀。Y呈紫色，且Y與AgNO3以1：3物質(zhì)的量比反應(yīng)生成沉淀，則Y的化學(xué)式為___________，Y配離子的空間構(gòu)型為_________。

（4）鈣鈦礦是重要的含鈦礦物之一，其主要成分Z的晶胞如下圖所示：

推測(cè)Z的化學(xué)式為________________。

（5）若晶胞參數(shù)a=384.1pm，Z晶體的密度為______g/cm3(已知NA≈6.0×1023；3.8413≈)。

Answer 1

【答案】 3d24s2 原子晶體 分子晶體組成和結(jié)構(gòu)相似時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔沸點(diǎn)越高 [Ti(H2O)6]Cl3 空間正八面體 CaTiO3 4.0

【解析】試題分析：（1）鈦原子核外有22個(gè)電子，價(jià)電子排布在3d、4s軌道；（2）根據(jù)金剛石的熔點(diǎn)高分析；分子晶體組成和結(jié)構(gòu)相似時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔沸點(diǎn)越高；（3）Y與AgNO3以1：3物質(zhì)的量比反應(yīng)生成沉淀，說明外界有3個(gè)氯離子，6個(gè)水都在內(nèi)界；（4）根據(jù)均攤原則計(jì)算Z的化學(xué)式；（5）根據(jù)化學(xué)式可知Z的摩爾質(zhì)量是136g/mol；晶胞的體積是；

解析：（1）鈦原子核外有22個(gè)電子，價(jià)電子排布在3d、4s軌道，價(jià)電子排布為3d24s2；（2）金剛石的熔點(diǎn)高，所以金剛石是原子晶體； TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶體，分子晶體組成和結(jié)構(gòu)相似時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔沸點(diǎn)越高，所以TiCl4、TiBr4、TiI4的熔沸點(diǎn)依次升高；（3）Y與AgNO3以1：3物質(zhì)的量比反應(yīng)生成沉淀，說明外界有3個(gè)氯離子，6個(gè)水都在內(nèi)界，Y的化學(xué)式為[Ti(H2O)6]Cl3；Y配離子的空間構(gòu)型為空間正八面體；（4）根據(jù)均攤原則，每個(gè)晶胞含有Ti原子數(shù)是 =1，含有Ca原子數(shù)1，含有O原子數(shù)是 ，所Z的化學(xué)式是CaTiO3；（5）根據(jù)化學(xué)式可知Z的摩爾質(zhì)量是136g/mol；晶胞的體積是；則 g/cm3。